高强树脂对平板承压件承压能力的影响分析

作为承压系统的核心零部件,平板承压件需要具备在一定压力范围内可靠破坏的功能,这直接影响到整体承压系统的可靠性和安全性。通常在平板承压件的局部位置设置薄弱区,通过其局部应力集中状态来控制承压过程中破坏压力的范围。采用有限元软件分析平板承压件的薄弱区填入高强树脂后其整体承压能力的改善效果,并进行试验,验证该措施可以显著提高平板承压件的承压能力。

FZ28-105闸板防喷器承压件在装配体下的应力计算

闸板防喷器关键承压件三维模型有限元分析目前存在一定的局限性。为此,利用Cosmosworks有限元分析软件开展了FZ28-105闸板防喷器的壳体及侧门等关键承压件的力学分析。在装配体下先定义防喷器计算的约束边界、载荷及其有限元网格等条件,把装配体中的壳体与侧门在载荷的冲击下作为整体分析,然后分别在额定工作压力(157.5MPa)和静水压力(105MPa)试验条件下进行应力分析计算。结果表明:最大应力都发生在壳体垂直通孔与长圆形通孔相贯的上壁,为减少其应力的过度集中,在设计中应将该处作倒角处理;静水压试验压力载荷状态的上壁应力值达到591.2 MPa,额定工作压力状态的上壁最大等效应力值为391.2MPa,均小于屈服极限值785MPa,壳体处于弹性状态,壳体、侧门设计强度符合API规范,说明该设计是安全的。该成果为成功试制FZ28-105闸板防喷器提供了关键的支持数据。

闸板防喷器承压件在线监测装置的研制

鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置,为确保防喷器运行状态安全,研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器,监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数,实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环境及超安全极限进行报警,提高了现场闸板防喷器运行的可靠性。试验及应用结果表明,该装置能满足井控车间各种试验的数据监测及意外着火情况下数据保存的要求,提高了防喷器安全管理水平。

核电厂余热排出泵承压件热冲击分析

采用有限元方法,通过建立核电厂余热排出泵泵体主承压件的三维模型,利用热与应力场顺序耦合的分析方式,对泵体主承压件在热冲击工况下的温度和热应力分布进行分析,获得余热排出泵泵体在承压热冲击工况下的温度、应力分布情况。从热瞬态分析结果可知,在热冲击过程中,泵体内节点温度变化呈现了强烈的非傅里叶效应,从泵体内壁到外表面之间存在明显的温差,其温度梯度随时间增加而逐渐降低,并在6000秒后趋于稳态分布状态。在热瞬态分析基础上,采用结构分析模块对承压热冲击过程中泵体应力分布进行了分析,结果显示,该结构强度能够满足规范要求,但在路径4附近的结构强度偏小,还应进行进一步优化和改进。

药芯焊丝气体保护焊在锅炉承压件上的应用研究

采用组合焊缝试件和对接焊缝试件对药芯焊丝CO2气体保护焊主要焊接参数如焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度、保护气体流量等进行焊接工艺试验分析,并对焊后热处理的焊接接头进行了化学成分、金相组织及力学性能的测定。结果表明氩弧焊打底+药芯焊丝气体保护焊是提高锅炉产品(锅筒、集箱)上"T"型对接接头尤其是Φ159以上厚壁管接头的焊接效率和质量的有效方法。

复合泡沫塑料承压件冲击破碎的仿真模拟与试验

对某新型复合泡沫塑料制备的承压件的冲击破碎形式进行了有限元仿真模拟计算和实物冲击破碎试验。结果表明:模拟计算得到的承压件破碎形式、碎块数量、大小及形状均与实际试验结果相吻合;该文所建立的仿真模拟方法可为类似产品的研究提供参考。

水下用FHZ48-70型环形防喷器承压件有限元分析

对水下用FHZ48-70型环形防喷器承压件——壳体和顶盖进行了有限元分析。壳体和顶盖采用爪块式连接,该处结构对总体安全性和结构合理性有着重要影响,对连接齿的个数、角度和高度进行了优化设计。经过对计算结果的应力线性化处理,得出了该防喷器设计符合API 16A规范的结论,并通过了厂内试验验证。

高径比对非金属发泡承压件承载能力的影响

某型号非金属发泡承压件在使用中内压极限强度不变,而外压极限强度偏低。为此通过调整承压件的结构,研究高径比对非金属发泡承压件的内压极限强度和外压极限强度的影响。结果表明:当保证内压极限强度不变的情况下,高径比的增加不利于非金属发泡承压件外压承载能力的提高。

超高压泵承压件优化设计方法

针对超高压泵承压件的开裂问题,对承压件的组成、疲劳裂纹产生和扩展的机理进行了分析,通过循环载荷特性分析及影响疲劳寿命的主要因素研究,得出影响承压件的疲劳寿命的两大因素为疲劳强度和承压件内壁受到的交变应力的结论,并进一步提出解决承压件开裂问题及提高寿命的两个关键技术途径为提高材料的疲劳强度和降低承压件内壁的应力水平。对采用改进设计的承压件的超高压泵在280 MPa压力下进行寿命考核试验,承压件寿命从50 h左右提高到250 h以上,提高了4倍。试验结果验证了提高承压件寿命的理论和方法的有效性。该方法可以在类似的超高压设备的设计中得到应用。

基于选择性激光烧结技术易碎承压件的打印与验证

以聚苯乙烯粉末为原料,采用选择性激光烧结技术,设计、打印了易碎承压件,并对其进行了浸树脂处理,研究了该易碎承压件的力学性能、气密性能和胀破性能。结果表明,浸树脂后的易碎承压件内部缺陷消失,气密性能满足要求,破裂状态与设计结果吻合,破裂压力稳定性高,采用选择性激光烧结技术打印易碎承压件具有很好的发展前景。

阀门承压件焊接的质量控制

介绍了阀门承压件焊接过程中的质量控制环节及控制点,分析了特种承压设备的焊接要求,提出了阀门承压件焊接监督检验的主要内容。

航空发动机静承压件适航符合性验证方法

对《航空发动机适航规定》(CCAR33-R2)新增条款CCAR33.64(静承压件)进行解读与分析,结合试验设计法、数值模拟法开展针对航空发动机静承压件适航条款的符合性验证方法和验证流程的研究.提出针对CCAR33.64的符合性验证流程,并以某型航空发动机低压涡轮后机匣的模型为例进行验证.选取机匣的最大工作压力和1.1倍最大工作压力分别作为加载条件进行数值模拟,得出最大等效应力分别为453MPa和534MPa,最大机匣变形分别为0.366mm和0.432mm,不会出现永久变形或机匣破裂的情况,满足适航要求.验证了该流程的适航符合性,为制定航空发动机静承压件适航指南提供参考依据.

对国内外标准中阀门承压零件定义的比较和分析

本文主要比较了国内外相关标准中对阀门承压类零部件的定义。从结构上对部分阀门零件是否属于承压件进行了分析,并从功能上对其进一步细分。

三维辅助设计软件SolidWorks在石油井控产品开发中的运用

石油井控产品的主要承压件是整套产品中最重要的零件。例如闸板防喷器的壳体,环形防喷器的壳体和顶盖等。此类零件往往结构复杂,工况恶劣,载荷变化范围大,仅仅采用传统的设计计算及理论分析方法不能逼真地再现实际工作条件下的状况,也不能验证设计是否完全满足现场使用的要求。对于工程结构力学性能和变形情况的分析,有限元分析已被公认是一种有效的方法,它能获得指定工况下产生的弹性变形以及对应力云图分析的详细资料。但是人工进行有限元分析的工作量太大,因此,有必要在石油井控产品设计中采用三维软件辅助设计,本文以SolidWorks软件为例谈谈三维辅助设计软件在石油井控产品开发中的运用。

FH35—70防喷器承高压铸件的铸造

介绍石油防喷器承高压铸件的生产工艺,为以后该类件的生产提供经验。

铸锻阀门承压壳体裂纹分析与处理

探讨了铸锻阀门承压壳体裂纹产生的过程和缺陷形式,分析了阀门壳体铸锻件裂纹产生的原因和机理,给出了防止阀门铸锻件产生裂纹缺陷需要注意的工艺规程和操作方法。

阀门螺栓预紧探讨

螺栓连接是阀门承压件之间使用最广泛的连接方式,介绍了米制螺栓和美制螺栓的使用原则,简述螺栓预紧润滑的注意事项。分别从螺栓预紧的理论计算、拧紧工具、拧紧步骤和扭矩控制几方面着手,参考相关标准的可靠性要求,介绍了一种螺栓预紧方法。

高温环境下防喷器的几个设计要点分析

提出了用于海洋油气勘探开发的高温高压防喷器设计中涉及的几个要点问题,即承压件的结构设计、温度场的模拟和橡胶件的改进等。针对这3类问题进行了详细的分析,依据ASME规范对研制的FZ48-105型闸板防喷器在高温条件下的疲劳寿命进行评估;对水下和陆地2种工况下防喷器的温度场进行了数值模拟,并阐述了目前橡胶件的改进方向。为高温高压防喷器密封件的设计提供指导。

一台甲醇合成塔的检验裂纹分析

介绍了一台内径3600 mm甲醇合成塔的检验案例,对检验中发现的内件支撑角焊缝裂纹、下封头内表面进出口热水管对接焊缝横向裂纹形成原因和主要影响因素进行了分析,并提出了预防措施。

FHZ28-105环形防喷器的研制

根据超深井油气开发的需求以及各界不断重视井控装备的安全性,提高设备配置安全系数的要求,研制了105 MPa超高压环形防喷器。该防喷器承压件采用锻件,壳体为高脚杯结构,胶芯为锥形,采用有限元进行优化设计,研制了密封可靠性较高的胶芯。该防喷器具有结构简单,承压能力强,密封可靠的特点。通过试验表明,其各项性能指标符合API Spec 16A规范和GB/T 20174的规定。